机电一体化系统中传感器技术的应用刍议

　　摘要:传感器与检测技术在机电一体化系统中占有重要地位，它能为整个机电系统的稳定运行提供充分的保证，从而促使其更加科学、高效地运行。因此，本文作者将结合自己多年从事这一领域的研究经验，在阅读和总结大量文献的基础上，对传感器和检测技术在整个机电一体化系统中发挥作用的控制和调节环节展开研究，并对其种类、作用和今后的发展进行深入的探讨，以期对这一领域的研究有所助益。

　　关键词:机电一体化系统;传感器技术;应用

　　引言：21世纪人类将全面进入信息电子化时代，随着人类探索领域和探索空间的扩大，电子信息的种类越来越多，传输速度越来越快，信息处理能力越来越强，相应的信息采集感知技术也将不断发展，而传感器则无处不在。自20世纪80年代以来，传感技术逐渐在全世界掀起一股“传感热”，各个先进工业国家对传感技术和传感传感器的研究、开发和生产都十分重视。传感器技术已成为现代科学技术的一个重要领域，传感器及其系统的生产也成为新兴的重要产业。

　　一、传感器技术的概况

　　感应器是一种能够感觉到被测量到的、按一定规律转化为有效输出信号的设备或装置。在机电一体化系统中，传感器和检测技术有着不可替代的作用。采用传感器和检测技术，可以实时地检测出系统的特性和状态，并为待测系统提供必要的信息。传感技术作为获取信息的重要手段，与通信技术、计算机技术一起构成了信息技术的三大支柱。

　　二、传感器与检测技术

　　就传感器的性质而言，它属于信号传输装置，对机电一体化系统而言，传感器的作用不可忽视。传感器是检测的基本设备，传感器安装好后，就可以完成对传感器的检测功能，完成对传感器的指定检测。其所能检测的内容包括系统本身情况、目标对象情况和工作环境情况，完全检测所获得的信息十分全面，为系统安全稳定运行提供了强有力的保障。根据传感器的工作模式，可将传感器分为接触式传感器和非接触式传感器。压力感知器属于典型的接触式传感器，而温度感知器、声学感知器属于非接触式传感器。伴随着科技的不断发展，传感器技术也在不断的完善，这使得传感器的应用范围越来越广，促进了生产效率的提高，推动了社会主义经济的进一步发展。

　　三、机电一体化

　　机械电子技术就是将微电子技术与机械技术相结合，以微电子技术为控制手段，实现设备的控制、运动、信息等功能。这类设备兼具电子器件的优点，又兼具机械器件的优点，但机电一体化设备需要许多先进技术来支持，其中包括微电子技术、人工智能、自动检测、机械制造等。伴随着电子时代的到来，电子信息的数量激增，速度惊人，传递信息所需的时间不断缩短。在机电一体化系统不断发展和完善的今天，各种信息资源的利用越来越丰富，为使系统顺利运行，需要传感器和检测技术的支持。因此对机电一体化系统而言，传感器和检测技术有着非同寻常的重要性。

　　四、传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用

　　1传感器与检测技术在工业机器人中的应用

　　工况下的工业机器人工作过程中，由于安装在机器人身上的传感器能感觉到自己的状态，同时也能感觉到操作对象和工作环境的状态，通过内部传感器能获得自己的位置、位移、速度等信息，通过外部传感器能完成对操作对象和外部环境的感知，内外部传感器能同时向机器人提供反馈信息，帮助机器人顺利完成工作。

　　2机械加工过程的传感检测技术

　　机床加工及运行过程的传感技术。加工过程灵敏度检测的目的是优化加工效率，降低加工成本，提高加工效率。其主要检测对象为切削过程中的切削力及其变化、切削过程中的颤振、刀具与工件的接触、切削时切削切屑的状态以及对切削过程的识别，其中最重要的检测参数是切削力、切削过程的振动、切削过程的声发射、切削过程电机的功率等。对机床操作而言，主要的检测目标是驱动系统、轴承与回转系统、温度监控与安全保护等，其检测参数包括机床故障停机时间、加工零件表面粗糙度与加工精度、机床工况下冷却润滑液的流量、功率等。相对于刀具和机床的工艺监控技术，工件工艺监控技术的研究和应用最早也是最广泛的。

　　大多数都是针对工件的加工质量控制。简而言之，工序识别是指用于识别所进行的加工工序是否符合工件的加工要求的工序;工件识别是指在机床上对待加工的工件或毛坯进行识别，同时也包括识别工件安装位置是否符合工艺规程的要求。另外，可利用工件识别和工件安装来监控传感加工毛坯或工件的加工余量和表面缺陷。通过对传感器的识别和监控，可以实现机器视觉传感器和激光表面粗糙度传感器的识别和监控。

　　3传感器检测技术的作用

　　传感检测技术的主要功能是自动调节和控制关键环节，因此传感检测技术是整个机电一体化中不可缺少的主要技术，其优劣直接影响到机电一体化系统的功能;如果传感检测技术水平越高，整个系统的自动化程度就越高，否则自动化程度就越低。一种完整的机电一体化系统中，如果采用传感器检测技术不能及时地检测被检测对象的有关参数，并将这些参数转换为信号进行传输，则系统控制无法及时地获取信息，从而导致整个系统不能正常工作。作为自动化研究领域的基础，传感器检测技术在基础科学和工程技术方面都具有举足轻重的地位。

　　例如，在基础科学研究过程中，采用全新工作原理的检测传感器得到了快速发展，这种传感器的优点是在检测参数和状态时灵敏度很高，因此即使是难以获得的信息，也能及时地被捕获和采集，因此新机制的检测传感器的出现将直接影响基础科学研究革命。现代文明是由科技支撑起来的，但没有传感器对各种信息进行探测，科学技术就无法发展，人类文明进步的速度就会大大降低。如何提高感知信息传感器在基础科学研究中的作用，是未来科学技术研究的新起点，相信传感器将是未来科学技术发展进程中下一代技术革命的主要力量。

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　　四、结语

　　产业发展过程中，需要重视新传感器的开发，要结合实际需求，不断扩大传感器的性能和使用范围，促进传感器的集成化和小型化发展，提高机电一体化系统的工作效率，保证机电一体化系统的顺利运行。要使机电一体化系统获得更准确的信息，就必须积极引进先进的传感器和检测技术，以提高信息获取和传播的效率。

　　参考文献：

　　[1]朱淼,陈坤.传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].电子世界,2020,(6):190-191.

　　[2]张卫.传感器技术在机电一体化系统中的应用分析[J].科学与信息化,2020,(6):102.

　　作者：张卫华